Chemistry Labs

問題 1

分子状塩素の解離は吸熱過程で、ΔH=243.6\Delta H = 243.6 kJ mol−1^{-1} である。この解離は光によっても起こせる。1.1 解離作用が期待される光の波長は？ 1.2 計算した臨界波長より短い、または長い波長の光でも同じ効果が得られるか？ 1.3 臨界波長の光子のエネルギーはいくらか？ 塩素の解離を起こせる光を気体の塩素と水素の混合物に当てると、塩化水素が生成する。混合物を水銀UVランプ（λ=253.6\lambda = 253.6 nm、入力10 W）で照射する。供給エネルギーの2 %が10リットル容器中の気体混合物に吸収される。2.5秒の照射で65ミリモルのHClが生成した。1.4 量子収率（吸収光子1個あたりの生成物分子数）はいくらか？ 1.5 得られた値を定性的にどう説明できるか？ 反応機構を述べよ。
ステップ 2/5: 臨界光子エネルギー
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Ephoton=hcλc=6.6×10−34×3×1084.91×10−7=4.03×10−19 JE_{\text{photon}} = \dfrac{hc}{\lambda_c} = \dfrac{6.6\times 10^{-34}\times 3\times 10^{8}}{4.91\times 10^{-7}} = 4.03\times 10^{-19}\ \text{J}
分析

E=hc/λ=4.03×10−19E = hc/\lambda = 4.03\times 10^{-19} J、すなわち 243.6 kJ mol−1^{-1} の分子1個あたりの値。